非線形フォトニック結晶とシリコン•有機ハイプリッド光変調デバイス

摘要

We report the fabrication and device applications of the nonlinear photonic crystals (PhCs) which combines PhC functions and highly nonlinear optical organic materials. We reveala direct relationship between the observed nonlinear optical responses and the corresponding photonic band dispersion nature such as a slow light in the nonlinear PhCs, and we show experimental evidence that the performance of nonlinear optical applications such as the optical switch, wavelength conversion and two-photon absorption devices are dramatically improved in this structure. And moreover, we report on the design and experimental demonstration of a Mach-Zehnder electro-optic (EO) modulator based on the silicon PhC waveguides combined with our novel EO polymer exhibiting large electro-optic properties. We show the slow light enhancement of the EO efficiency in the device, and reveala direct relationship between the observed slow light properties and the corresponding EO modulation characteristics.%フオトニック結晶機能と傻れた有機非線形光学機能とを融合させた非線形フォトニック結晶の創製及びそのデバイス応用について紹介する.非線形フォトニック結晶内において発現する非線形光学応答とスローライトなどの特異な光分散関係との相互関係を定量的に検証することによって、光スイツチや波長変換、2光子励起蛍光素子などの非線形光学デバイスの性能を劇的に向上させることに成功している.また極めて大きな電気光学(EO)係数を有する有機EOポリマーとシリコンフォトニック結晶をハイプリッドしたオンチップ集積型EO変調器の作製とスローライト効果による光変調効率の向上実証についても報告する.